mac 地址
相当于手机号码,唯一的。12 位十六进制(48 bits)
54-89-98-6B-51-E4
单播帧:1 对 1 通信的行为,通过读取 mac 地址的第一个字节的第 8 位,如果为 0 ,则表示为单播帧。54 的二进制第 8 位为 0。只有一台主机或者设备接口才能处理此数据帧。
组播帧:1 对多的通信行为。通过读取 mac 地址的第一个字节的第 8 位,如果为 1 ,则表示为组播帧。多台主机或者设备接口可以处理数据帧,但是需要主机或者设备接口主动加入该组播组。
广播帧:1 对所有的通信行为。所有字段为 1,mac 地址为 FF-FF-FF-FF-FF-FF
,所有的主机或者设备都可以处理数据帧,不需要主动加入。
mac 地址表:在交换机中用于指导数据帧的转发行为。
display mac-address
匹配到 mac 地址之后,然后在相应的接口转发出去。
mac 地址可以手动添加和自动添加。
mac 地址表的构成方式:
静态添加 mac 地址表:由网络管理员手动添加 mac 地址与接口的映射关系,表项稳定但是需要网络管理员进行维护。
在系统视图下:
mac-adderss static mac地址 GigabitEthernet 0/0/3
自动发现和学习 mac
地址表
当交换机收到数据帧时,会将数据帧的源 mac
地址和收到数据帧的接口的关系存放起来,存在老化时间,默认为 300 s(5 分钟时间内没有收到自动丢弃,否则置零)。
老化时间机制:为了减少设备的开销与 mac
地址表的规模;在老化时间内如果收到表项中对应的数据帧,重置计时器;在老化时间内收不到任何数据帧,则将表项删除。
ARP缓存表、路由表等等,只要是动态的,都有老化时间机制。
注意:1 个 mac
地址不可以对应多个接口,缓存表只存储单播帧。但是一个接口可以对应多个 mac
地址。
交换机的转发行为
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泛洪(flooding)
交换机从一个接口收到数据帧,从其他所有接口都发送出去。
特点:交换机内部存在复制行为,数据帧数量增多。
适用于:广播帧、组播帧、未知单播帧(企图找到位置)
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转发(forwarding)
当交换机从一个接口收到数据帧是,通过查找
mac
地址表找到相对应的接口,从该接口发送出去。特点:数据帧的数量保持不变。
适用于:已知单播帧
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丢弃(discarding)
交换机从一个接口收到数据帧时,通过查找
mac
地址表找到相应的接口,但是此接口跟入接口相同,直接丢弃数据帧。特点:数据帧的数量减少
适用于:已知单播帧
傻瓜交换机只有泛洪,因此会触发丢弃行为。
STP 生成树协议
防环协议,无环会有单点故障,所以我们要有环且防环。
存在三个版本:STP(传统 STP),RSTP(快速生成树),MSTP(多实例生成树→华为默认)
stp disabled
进入循环,导致数据帧重复增多,且无效。
CPU 有过热保护,蓝屏,设备也有过热保护(断电或者自动重启)
在实验室可以随便玩,但是跑业务,拔一根线都要记录,还有停五分钟。
如果已经出现二层环路,只能物理破环(设备关机或者拔网线)
造成危害:
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广播风暴
数据帧在设备之间不断循环泛洪,数据帧的数量呈指数型增长,从而造成带宽浪费严重,无法正常通信,设备开销过大,甚至可能导致设备宕机或者自动重启
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mac 地址表的震荡
display mac-address
可以看到接口一直在变,因为一次循环会将接口覆盖一次
数据帧在设备之间不断循环泛洪,在短时间内,mac 地址表在不断地进行刷新的动作,导致数据帧无法正常工作,设备的开销也会增大。
注意:华为交换机一旦开机,自动运行 STP 协议,版本为 MSTP。
STP 工作原理
由 STP 协议自动计算和在逻辑上阻塞某一个端口,让网络修剪成树形网络,如果出现故障,则由 STP 协议去启用该端口,实现冗余备份的功能。
生成树的概念
STP 协议全部由一种报文进行工作,报文名字为 BPDU(桥协议数据单元),里面包含相关信息。
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交换机的角色
根桥交换机,在一个交换网络中只存在一个根桥交换机,作为整个网络的转发中心,可抢占。
非根桥交换机
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交换机的端口角色
指定端口(DP):转发端口,在每一个网段中有且仅有一个,用于转发最优的 BPDU 报文。
根端口(RP):转发端口,在每一个非根桥交换机上有且只有一个,用于接收最优的BPDU 报文。
非根、非指定端口(AP):阻塞端口,不满足 DP 和 RP 的选举规则的端口,被选为 AP 端口。
转自https://dengwenfeng.com/computer-network/2019/06/01/mac.html